论文部分内容阅读
摘要：本文讨论了我国现代本科实践教学存在的弊端，分析了CDIO工程实践教育的优势，并结合光电信息材料专业的实践教学条件，制定实践教学的培养目标与优化的课程体系，论述了CDIO模式下，光电信息材料专业方向创新实践教学的落实。
关键词：CDIO工程教育；实践教学体系优化；光电信息材料专业；高教改革
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2012）-03-000-02
一、前言
在高等教育大众化教育背景下，大学生的实践与动手能力受到企业界更多的关注。实践教学在高校教学活动中占有更重要的位置，它是学生认知社会、熟悉职场环境、培养实际工作能力的重要途径，具有理论教学不可替代的作用。那么，什么是“实践教学”？传统教育思想认为，实践教学是与理论教学相对应的一个概念。其实质是配合理论教学、培养学生分析、解决问题能力，加强专业训练、锻炼学生实际动手能力而设置的以学生参与为主、教师辅导为辅的一种教学形式。在CDIO教育背景下，这种观念有一定局限性，CDIO 现代实践教学包括的内容更多，培养目标更明确，特别强调课程学习要与企业实际的工程项目相联系，在学习理论知识的同时，突出培养学生的工程实践能力。实践能力是保证学生顺利运用已有知识、技能去解决工程项目中的实际问题所必需具备的某些生理和心理特征。
二、传统实践教学存在的积弊
（一）企业对高校实践教学支持不力，是高校实践教学薄弱的关键。近年来，社会各界反复强调高校要适应社会需求，教育界自身也这样认为，但却很少反思企业对高校的责任和义务。事实上，我国各种国企或私企的大、中、小型企业对高等教育的支持缺乏积极主动精神，主要表现在对高校实践教學的支持不力。如高校教学活动最基础的生产实习环节，不少企业认为是高校“求”自已，是否接受往往看私人“关系”。而国家也没有相应的法律法规要求企业接受高校的学生实习，对不接受高校学生的企业也没有处罚措施，即便那些接收学生实习，真正能安排学生上岗并进行认真指导的企业也不多。在实训基地建设上，不少企业视为走过场，做形式，没有进行认真投入和建设。
（二）高校教师实践水平过低。高校现任教师大多是从校门到校门,各高校招收教师时，只注意教师毕业的学校是不是“211”或“985”、是否有博士学位、是“海归”否，虽然他们具有很高的学历和理论水平，但先天的工程背景薄弱和对工程本质后天追求的懈怠，导致与企业界沟通及共同语言的缺失，工程教育越来越向工程研究型人才培养方向偏移，另外，实践教师水平也不符合实践教学的要求，实际经验不足，动手能力不强，因而在训练学生动手能力时底气不足；同时，由于专职从事实践教学的教师被归为教辅系列，计算实践教学工作量也往往打折扣，需要乘一个小于１的系数，如毕业设计学时：每个学生16周，学时计算：16€?.5=8，0.5学时/周，而教师的投入是要指导他的资料查阅，设计方案制定，开题报告撰写，实验操作技能示范，实验中出现问题的解决，实验数据的分析，毕业论文的写作等，投入产出严重失衡，因此很多高水平教师不愿上实践课，不愿当实践教学的教师，实践教学的教师人数紧张，质量不高，有实践经验的教师严重缺乏。
（三）实践教学理念落伍，措施不到位。我国高等工程教育一直存在着“重知识轻能力”、“重理论轻实践”，“重课内轻课外”的弊病。且实践教学体系不完整，缺乏科学的实践教学大纲，实验教学日历等教学文件，实践教学体系不完善。
（四）实践教学配套设施严重不足。高校实验室及实习实训基地建设严重不足，不能很好地满足实践教学的需要。实验设备陈旧、落伍，完好率低，无法满足学生掌握新技术的需要。没有足够的、相对稳定的校内外实习实训基地；由于实践教学管理难度大，学生不参加实习实训或不遵守实习实训纪律的情况严重，导致实习实训效果差，不利于学生自主创新意识和良好工作作风的养成。
（五）实践教学方法和手段陈旧。实践教学仍以验证实验为主，设计与创新实验占少数，而所谓的现场教学或案例教学方式形同虚设，另一方面，由于经费紧张，生源不断扩大，学校无法挪出资金改善学校的教学硬件，不能采用新的教学手段，导致传统的教学方式仍占重要位置。
（六）考核评价体系不科学。没有制定专门的实践教学考核办法和考核标准，缺乏独立的实践教学考核体系,对实践教学监控也流于形式，无专有监控制度和监控队伍，对实践教学中出现的问题缺乏监督，偶尔发现一些问题也无法有效解决。
三、CDIO工程模式下，光电信息材料专业方向实践教学课程体系优化
（一）生产实习
由于我校光电信息材料方向涵盖专业面广，涉及知识点多，在选择实习企业时，涵盖所有专业课程涉及的知识点是选择实习基地的基本原则。主要的生产实习厂有：哈尔滨电缆厂、哈尔滨电碳厂、哈尔滨电机厂、哈尔滨绝缘厂、抚顺电瓷厂，哈尔滨水泥厂、安达利达电缆料公司、鹤岗华耀玻璃厂，对实习的内容进行规划，明确实习各环节的工作任务，合理的安排各厂的实习时间，对实习报告要求进行新的设计，内容更详尽细致，收到很好的教学效果，编制新的生产实习管理与评价教学标准等文件。对相关企业、学校、教师、工程师、学生提出了明确的指标要求和规定，充分发挥各方面与人员的能力，达到最佳的教学效果。要求实习企业必须安排合理的实习线路、实习车间，必须配备专职工程师陪同，同时在每个生产车间每个工位必须只少配备一名相关工程技术人员全程陪同，方式必须科学合理，有专人进行理论讲解，对每个工位进行亲手亲眼观察，有条件工位亲自动手操作，车间工程技术人员与相关工位的工人必须回答学生的提问，同时保证学生安全。要求带队教师必须全程参与，协助企业工程技术人员进行知识的讲解，回答学生的疑问，并组织好学生。要求学生自觉地参加生产实习，要勤学多问，积极思考，认真，虚心，遵守纪律，尊重工厂选派的人员，对工厂的生产现状和技术，结合在校所学理论知识多提创新性建议。
（二）课程实验
为配合光电信息材料方向专业课的教学，《光纤光缆制造技术与材料制造》、《光纤测试技术》、《线缆材料配方设计》三门课程都设置相应实验教学，学时分别为8，8，8，占总学时3/16，要求实验教学内容设计科学合理可行，实验条件具备，并根据教学要求编写新的实验讲义。同时,对课程实验项目进行了调整，将原有的演示实验，如：光纤衰减测试实验，改为学生亲自动手完成，并在不增加学时数的情况下，又新增了１个实验内容：光纤端头接续训练，充实了实验内容，使其更科学、更合理．完善了实验教学大纲，实验教学日历等教学文件，对实验报告内容要求进行了更新。
（三）课程设计
光纤光缆课程设计坚持“以学生就业为导向、以学生个体为主体、以创新素质为本位、以实践能力为核心”的人才培养创新理念和“行动导向”的CDIO教学原则，以综合职业技能培养为重点，突出实践能力为逻辑主线，以“德、技、力”综合能力培养为目标，坚持“教、学、做”结合，理论与实践一体化原则，根据光纤光缆产品开发的实际工作过程不断进行课程设计改革，充分体现教学过程的职业性、实践性和开放性。突出光纤光缆专业知识的实用性、综合性和先进性，使学生通过课程设计初步具备从事光纤光缆结构与工艺设计等工作所必须的核心职业能力，确定面向产品和岗位、立足学生、培养综合职业技能的创新教学思路。教学目的是通过课程设计,使学生受到光纤光缆结构与工艺设计思想与方法的初步训练、逐步形成正确的光纤光缆产品设计观念，为后续毕业设计奠定基础。在教学计划中具有承上启下的重要作用。
具体的操作：将真实产品设计（例如：GYFSY33-288B光缆结构与工艺设计）分解为若干个子任务模块，对每一个子任务模块安照设计要求的提出、理论准备、任务实施、检查评估等四个流程实施。
１、设计要求提出：学生应当明确设计的目的、要求及最终的效果；2、理论准备：学生首先进行课程的回顾，加深对光缆产品的认识；教师以“讲师”的角色引导学生参与到产品设计中，为学生讲解完成产品设计的方法及途径，解决“如何做”才能完成设计任务的问题；3、设计任务实施：以学生“做”教师“导”的设计模式，引导学生自主完成设计工作。教师与学生一起分析任务需求、完成任务途径的合理性、总结基本规律；指导学生通过各种途径查找资料，自觉利用互联网、校园网、各教学网站、图书馆等资源进行文献检索，扩展学生自主性学习能力；4、检查评估：根据学生提供的课程设计报告（5000-8000字），检查任务的完成情况和所能达到的效果。安排每个学生5-10分钟进行对任务完成的答辩说明，促进学生间的讨论与交流，注重学生技术文件写作与口头表达能力的培养及团队协作能力的培养。
（四）毕业设计
毕业设计既是理论联系实际能力的培养，又是对学生理论联系实际能力的检验。是学生在校四年最后一个教学环节，是实现专业培养目标最重要的一环。将原一个学期的毕业设计设计延长至一学年，从而保证学生下实验室或企业锻炼的时间。毕业设计题目选择必须符合光纤光缆专业专业的培养目标。题目与教师科研方向相结合，增强实用性，使学生切实找到从事科学研究的那种感觉，培养学生科研基本素质和能力，为学生走入社会储存能量。
在企业作毕業设计的主要题目有：产品与工艺设计类。针对行业目前生产的产品和制造工艺设置的题目,如：G.652光纤涂覆层厚度与工艺对光纤直径的影响，G.652光纤拉丝工艺提速与参数优化的实验研究等。在校内作毕业设计主要的题目有：实验和综述性两类题目，如：SG法制备SiO2光纤预制棒机理研究，医用光纤制备技术水平研究等。
（五）技能训练
在第七学期设置了相关的光纤光缆技能训练教学，主要进行光缆或电缆护套料配方的设计与制造训练，在校内专业实验室完成，时间４周，经实践发现效果非常理想，学生不仅学会了护套料的配方设计，而且熟悉了制造环境，为学生进入光纤企业作了技术准备。
（六）创新和开放实验及科研能力训练
对低年级大一、大二学生，为使他们尽快接触专业，设置了光电信息材料创新和开放式实验，采用不同研究方式，满足不同学生需要。对学生实际设计、生产组织、制造能力和动手能力进行切实的煅炼，夯实基础，培养工程类人才是非常有效的措施。鉴于参与创新或开放实验训练的对象是从未从事过创新科学研究的学生，训练的范畴主要包括了这样几个过程:调研、立项、研究性学习方法训练、科研能力与方法训练、实践能力训练、成果总结并发表相应的研究成果等系统完整的训练。
四、结束语
基于CDIO教育模式，光电信息材料专业方实践教学采用现代教学理念，尝试全新教学方法，铺设崭新教学环境，有利于学生学习并掌握光纤光缆产品、工艺和系统的构建能力，同时可使学生掌握工程科技知识，在构想、设计、实施、运行四种能力发展的过程中，大学生的实践能力得到了最大限度的培养与发展，为培养大学生的实践能力提供了一种新的可能。
参考文献：
[1]查建中.面向经济全球化的工程教育改革战略[J].高等工程教育研究,2008,(01).
[2]Edw ard F.Craw l ey,Johan M alm qvi st,S oren Os t lund,Doris R.Brodeu r著.顾佩华等译:重新认识工程教育[M].国际CDIO培养模式与方法,高等教育出版社,2009.
[3]郝智秀,季林红,冯涓.基于CDIO的低年级学生工程能力培养探索[J].高等工程教育研究,2009,(05).
[4]潘柏松,柴国钟,秦宝荣.机械工程学生创新实践能力培养模式探索[J].高等工程教育研究,2008.
关键词：CDIO工程教育；实践教学体系优化；光电信息材料专业；高教改革
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2012）-03-000-02
一、前言
在高等教育大众化教育背景下，大学生的实践与动手能力受到企业界更多的关注。实践教学在高校教学活动中占有更重要的位置，它是学生认知社会、熟悉职场环境、培养实际工作能力的重要途径，具有理论教学不可替代的作用。那么，什么是“实践教学”？传统教育思想认为，实践教学是与理论教学相对应的一个概念。其实质是配合理论教学、培养学生分析、解决问题能力，加强专业训练、锻炼学生实际动手能力而设置的以学生参与为主、教师辅导为辅的一种教学形式。在CDIO教育背景下，这种观念有一定局限性，CDIO 现代实践教学包括的内容更多，培养目标更明确，特别强调课程学习要与企业实际的工程项目相联系，在学习理论知识的同时，突出培养学生的工程实践能力。实践能力是保证学生顺利运用已有知识、技能去解决工程项目中的实际问题所必需具备的某些生理和心理特征。
二、传统实践教学存在的积弊
（一）企业对高校实践教学支持不力，是高校实践教学薄弱的关键。近年来，社会各界反复强调高校要适应社会需求，教育界自身也这样认为，但却很少反思企业对高校的责任和义务。事实上，我国各种国企或私企的大、中、小型企业对高等教育的支持缺乏积极主动精神，主要表现在对高校实践教學的支持不力。如高校教学活动最基础的生产实习环节，不少企业认为是高校“求”自已，是否接受往往看私人“关系”。而国家也没有相应的法律法规要求企业接受高校的学生实习，对不接受高校学生的企业也没有处罚措施，即便那些接收学生实习，真正能安排学生上岗并进行认真指导的企业也不多。在实训基地建设上，不少企业视为走过场，做形式，没有进行认真投入和建设。
（二）高校教师实践水平过低。高校现任教师大多是从校门到校门,各高校招收教师时，只注意教师毕业的学校是不是“211”或“985”、是否有博士学位、是“海归”否，虽然他们具有很高的学历和理论水平，但先天的工程背景薄弱和对工程本质后天追求的懈怠，导致与企业界沟通及共同语言的缺失，工程教育越来越向工程研究型人才培养方向偏移，另外，实践教师水平也不符合实践教学的要求，实际经验不足，动手能力不强，因而在训练学生动手能力时底气不足；同时，由于专职从事实践教学的教师被归为教辅系列，计算实践教学工作量也往往打折扣，需要乘一个小于１的系数，如毕业设计学时：每个学生16周，学时计算：16€?.5=8，0.5学时/周，而教师的投入是要指导他的资料查阅，设计方案制定，开题报告撰写，实验操作技能示范，实验中出现问题的解决，实验数据的分析，毕业论文的写作等，投入产出严重失衡，因此很多高水平教师不愿上实践课，不愿当实践教学的教师，实践教学的教师人数紧张，质量不高，有实践经验的教师严重缺乏。
（三）实践教学理念落伍，措施不到位。我国高等工程教育一直存在着“重知识轻能力”、“重理论轻实践”，“重课内轻课外”的弊病。且实践教学体系不完整，缺乏科学的实践教学大纲，实验教学日历等教学文件，实践教学体系不完善。
（四）实践教学配套设施严重不足。高校实验室及实习实训基地建设严重不足，不能很好地满足实践教学的需要。实验设备陈旧、落伍，完好率低，无法满足学生掌握新技术的需要。没有足够的、相对稳定的校内外实习实训基地；由于实践教学管理难度大，学生不参加实习实训或不遵守实习实训纪律的情况严重，导致实习实训效果差，不利于学生自主创新意识和良好工作作风的养成。
（五）实践教学方法和手段陈旧。实践教学仍以验证实验为主，设计与创新实验占少数，而所谓的现场教学或案例教学方式形同虚设，另一方面，由于经费紧张，生源不断扩大，学校无法挪出资金改善学校的教学硬件，不能采用新的教学手段，导致传统的教学方式仍占重要位置。
（六）考核评价体系不科学。没有制定专门的实践教学考核办法和考核标准，缺乏独立的实践教学考核体系,对实践教学监控也流于形式，无专有监控制度和监控队伍，对实践教学中出现的问题缺乏监督，偶尔发现一些问题也无法有效解决。
三、CDIO工程模式下，光电信息材料专业方向实践教学课程体系优化
（一）生产实习
由于我校光电信息材料方向涵盖专业面广，涉及知识点多，在选择实习企业时，涵盖所有专业课程涉及的知识点是选择实习基地的基本原则。主要的生产实习厂有：哈尔滨电缆厂、哈尔滨电碳厂、哈尔滨电机厂、哈尔滨绝缘厂、抚顺电瓷厂，哈尔滨水泥厂、安达利达电缆料公司、鹤岗华耀玻璃厂，对实习的内容进行规划，明确实习各环节的工作任务，合理的安排各厂的实习时间，对实习报告要求进行新的设计，内容更详尽细致，收到很好的教学效果，编制新的生产实习管理与评价教学标准等文件。对相关企业、学校、教师、工程师、学生提出了明确的指标要求和规定，充分发挥各方面与人员的能力，达到最佳的教学效果。要求实习企业必须安排合理的实习线路、实习车间，必须配备专职工程师陪同，同时在每个生产车间每个工位必须只少配备一名相关工程技术人员全程陪同，方式必须科学合理，有专人进行理论讲解，对每个工位进行亲手亲眼观察，有条件工位亲自动手操作，车间工程技术人员与相关工位的工人必须回答学生的提问，同时保证学生安全。要求带队教师必须全程参与，协助企业工程技术人员进行知识的讲解，回答学生的疑问，并组织好学生。要求学生自觉地参加生产实习，要勤学多问，积极思考，认真，虚心，遵守纪律，尊重工厂选派的人员，对工厂的生产现状和技术，结合在校所学理论知识多提创新性建议。
（二）课程实验
为配合光电信息材料方向专业课的教学，《光纤光缆制造技术与材料制造》、《光纤测试技术》、《线缆材料配方设计》三门课程都设置相应实验教学，学时分别为8，8，8，占总学时3/16，要求实验教学内容设计科学合理可行，实验条件具备，并根据教学要求编写新的实验讲义。同时,对课程实验项目进行了调整，将原有的演示实验，如：光纤衰减测试实验，改为学生亲自动手完成，并在不增加学时数的情况下，又新增了１个实验内容：光纤端头接续训练，充实了实验内容，使其更科学、更合理．完善了实验教学大纲，实验教学日历等教学文件，对实验报告内容要求进行了更新。
（三）课程设计
光纤光缆课程设计坚持“以学生就业为导向、以学生个体为主体、以创新素质为本位、以实践能力为核心”的人才培养创新理念和“行动导向”的CDIO教学原则，以综合职业技能培养为重点，突出实践能力为逻辑主线，以“德、技、力”综合能力培养为目标，坚持“教、学、做”结合，理论与实践一体化原则，根据光纤光缆产品开发的实际工作过程不断进行课程设计改革，充分体现教学过程的职业性、实践性和开放性。突出光纤光缆专业知识的实用性、综合性和先进性，使学生通过课程设计初步具备从事光纤光缆结构与工艺设计等工作所必须的核心职业能力，确定面向产品和岗位、立足学生、培养综合职业技能的创新教学思路。教学目的是通过课程设计,使学生受到光纤光缆结构与工艺设计思想与方法的初步训练、逐步形成正确的光纤光缆产品设计观念，为后续毕业设计奠定基础。在教学计划中具有承上启下的重要作用。
具体的操作：将真实产品设计（例如：GYFSY33-288B光缆结构与工艺设计）分解为若干个子任务模块，对每一个子任务模块安照设计要求的提出、理论准备、任务实施、检查评估等四个流程实施。
１、设计要求提出：学生应当明确设计的目的、要求及最终的效果；2、理论准备：学生首先进行课程的回顾，加深对光缆产品的认识；教师以“讲师”的角色引导学生参与到产品设计中，为学生讲解完成产品设计的方法及途径，解决“如何做”才能完成设计任务的问题；3、设计任务实施：以学生“做”教师“导”的设计模式，引导学生自主完成设计工作。教师与学生一起分析任务需求、完成任务途径的合理性、总结基本规律；指导学生通过各种途径查找资料，自觉利用互联网、校园网、各教学网站、图书馆等资源进行文献检索，扩展学生自主性学习能力；4、检查评估：根据学生提供的课程设计报告（5000-8000字），检查任务的完成情况和所能达到的效果。安排每个学生5-10分钟进行对任务完成的答辩说明，促进学生间的讨论与交流，注重学生技术文件写作与口头表达能力的培养及团队协作能力的培养。
（四）毕业设计
毕业设计既是理论联系实际能力的培养，又是对学生理论联系实际能力的检验。是学生在校四年最后一个教学环节，是实现专业培养目标最重要的一环。将原一个学期的毕业设计设计延长至一学年，从而保证学生下实验室或企业锻炼的时间。毕业设计题目选择必须符合光纤光缆专业专业的培养目标。题目与教师科研方向相结合，增强实用性，使学生切实找到从事科学研究的那种感觉，培养学生科研基本素质和能力，为学生走入社会储存能量。
在企业作毕業设计的主要题目有：产品与工艺设计类。针对行业目前生产的产品和制造工艺设置的题目,如：G.652光纤涂覆层厚度与工艺对光纤直径的影响，G.652光纤拉丝工艺提速与参数优化的实验研究等。在校内作毕业设计主要的题目有：实验和综述性两类题目，如：SG法制备SiO2光纤预制棒机理研究，医用光纤制备技术水平研究等。
（五）技能训练
在第七学期设置了相关的光纤光缆技能训练教学，主要进行光缆或电缆护套料配方的设计与制造训练，在校内专业实验室完成，时间４周，经实践发现效果非常理想，学生不仅学会了护套料的配方设计，而且熟悉了制造环境，为学生进入光纤企业作了技术准备。
（六）创新和开放实验及科研能力训练
对低年级大一、大二学生，为使他们尽快接触专业，设置了光电信息材料创新和开放式实验，采用不同研究方式，满足不同学生需要。对学生实际设计、生产组织、制造能力和动手能力进行切实的煅炼，夯实基础，培养工程类人才是非常有效的措施。鉴于参与创新或开放实验训练的对象是从未从事过创新科学研究的学生，训练的范畴主要包括了这样几个过程:调研、立项、研究性学习方法训练、科研能力与方法训练、实践能力训练、成果总结并发表相应的研究成果等系统完整的训练。
四、结束语
基于CDIO教育模式，光电信息材料专业方实践教学采用现代教学理念，尝试全新教学方法，铺设崭新教学环境，有利于学生学习并掌握光纤光缆产品、工艺和系统的构建能力，同时可使学生掌握工程科技知识，在构想、设计、实施、运行四种能力发展的过程中，大学生的实践能力得到了最大限度的培养与发展，为培养大学生的实践能力提供了一种新的可能。
参考文献：
[1]查建中.面向经济全球化的工程教育改革战略[J].高等工程教育研究,2008,(01).
[2]Edw ard F.Craw l ey,Johan M alm qvi st,S oren Os t lund,Doris R.Brodeu r著.顾佩华等译:重新认识工程教育[M].国际CDIO培养模式与方法,高等教育出版社,2009.
[3]郝智秀,季林红,冯涓.基于CDIO的低年级学生工程能力培养探索[J].高等工程教育研究,2009,(05).
[4]潘柏松,柴国钟,秦宝荣.机械工程学生创新实践能力培养模式探索[J].高等工程教育研究,2008.